[實用新型]一種測量電機螺旋槳系統工作性能及參數的裝置

有效

• 申請號: 201420039130.1
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN203732204U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 李偉榮;宋子豪;方舟;李平
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01M1/38
• 分類號: G01M1/38;G01M13/00;G01H17/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本實用新型涉及一種測量電機螺旋槳系統工作性能及參數的裝置。

背景技術

當今，小型旋翼無人機的研究與應用越來越普遍，電機螺旋槳系統作為其主要動力來源，其工作性能和參數的測試對后續研究有重要影響。但目前市面上已有的工具都只能實現對電機螺旋槳某一方面穩態參數的測試。例如，轉速計用來測試電機的轉速，轉速值只能得到最后穩定的數據，無法測得速度達到穩定的時間；碳纖維螺旋槳平衡器能測試螺旋槳自身的平衡性，但是由于電機軸心偏差引起的不平穩卻無法測試。要對電機螺旋槳的總體工作性能進行了解，并獲得其特性參數，還缺乏有效的裝置。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種測量電機螺旋槳系統工作性能及參數的裝置。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：一種測量電機螺旋槳系統工作性能及參數的裝置，所測量的電機螺旋槳系統包含電子調速器、電池、電機和螺旋槳，電子調速器與電池相連，將電池電壓轉換成5V輸出；電子調速器與電機相連，螺旋槳安裝在電機軸心上；所述測量電機螺旋槳系統工作性能及參數的裝置包括重物平臺、橋型應變片、加速度計、紅外對管、AD轉換模塊、電壓比較電路、微處理單元、通訊模塊和上位機；電機固定于重物平臺上，電子調速器和加速度計置于重物平臺上，紅外對管安裝在重物平臺上并朝向電機，橋型應變片置于重物平臺底部；電子調速器的5V電源輸出為測量裝置供電，其控制信號線與微處理單元的PWM輸出引腳相連；橋型應變片與AD轉換模塊相連，紅外對管與電壓比較電路相連，加速度計、AD轉換模塊和電壓比較電路均與微處理單元相連，微處理單元通過通訊模塊與上位機通信。

進一步地，所述紅外對管由限流電阻R1、封裝在殼體內的發射管D1和接收管D2組成，發射管D1正極與電阻R1的一端相連，電阻R1的另一端與5V電源相連，發射管D1負極接地；接收管D2負極接地；電壓比較電路包含電阻R2、電阻R3和三極管Q1，三極管Q1的集電極與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端與5V電源相連，三極管Q1的發射極與電阻R3的一端相連，電阻R3的另一端接地；三極管Q1的基極與接收管D2的正極相連；三極管Q1的集電極作為speed信號輸出端與微處理單元的脈沖捕捉引腳相連。

本實用新型的有益效果是，本實用新型通過識別電機螺旋槳系統工作時的震動情況，判斷其是否可直接用于小型旋翼無人機上。本實用新型判定可用于小型旋翼無人機上的電機螺旋槳，則進一步測試其工作時的數據，傳回上位機，通過上位機的處理，建立電機螺旋槳的工作特性曲線。本實用新型所建立的工作特性曲線，可用于無人機建模，以便實現對無人機的精確控制。本實用新型可以用于篩選工作特性一致的電機螺旋槳系統，使得多旋翼無人機的控制不會因電機螺旋槳系統的差異而增加難度。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明：

圖1是本實用新型所要測量電機螺旋槳系統的連接框圖；

圖2?是本實用新型中測量裝置的結構框圖；

圖3?是本實用新型轉速測量模塊電路圖；

圖4?是本實用新型橋型應變片電路圖；

圖5?是本實用新型實施例系統結構框圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型所測量的電機螺旋槳系統包含電子調速器、電池、電機和螺旋槳，電子調速器與電池相連，將電池電壓轉換成5V輸出；電子調速器與電機相連，控制電機的轉動；螺旋槳安裝在電機軸心上，隨著電機的轉動而轉動。

如圖2所示，本實用新型測量電機螺旋槳系統工作性能及參數的裝置包括重物平臺、橋型應變片、加速度計、紅外對管、AD轉換模塊、電壓比較電路、微處理單元、通訊模塊和上位機。電機固定于重物平臺上，電子調速器、加速度計置于重物平臺上，紅外對管安裝在重物平臺上并朝向電機，橋型應變片置于重物平臺底部。電子調速器的5V電源輸出為測量裝置供電，其控制信號線與微處理單元的PWM輸出引腳相連。橋型應變片與AD轉換模塊相連，紅外對管與電壓比較電路相連，加速度計、AD轉換模塊、電壓比較電路均與微處理單元相連，微處理單元通過通訊模塊與上位機通信。

本實用新型中所用的固定電機的重物平臺，實際由兩部分組成，外部是一個高強度的塑料筒，內部則是重物砝碼。根據需要，可在塑料筒內部放置不同規格的砝碼，使得重物平臺總重量比電機最大升力大。塑料筒頂部可以打出用于固定電機的安裝孔。